基于图像与生理参数特征融合的情感识别方法研究

针对采用人脸图像进行情感识别的准确率低、存在个体差异性且不能满足应急处置需求的问题,文章提出了一种基于图像和生理信号的多模态特征融合情感识别方法。利用奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法和小波分解法分别对图像信息和生理信号进行特征提取,然后采用主成分分析(principal component analysis,PCA)方法对多模态特征进行降维融合,将反向传播(back propagation,BP)神经网络作为分类器,对不同情感进行分类识别。情感诱发试验结果表明,该方法能有效提高情感识别的正确率。     

基于禁忌搜索的混合算法在驾驶压力识别中的应用

驾驶员在压力状态下行车会对驾驶安全产生很大影响,严重时甚至会造成交通事故。为准确检测驾驶员的压力状态,提取了驾驶员生理信号的多模态特征并提出了一种基于多种过滤式算法(Multi-filter,MF)与禁忌搜索算法(Tabu Search,TS)相结合的混合算法来选择有效特征向量。该算法首先采用多种过滤式算法的综合评分对原始特征集进行排序和过滤,有效降低特征维度;然后利用禁忌搜索算法进一步选出最优特征组合;最后采用支持向量机对3种不同驾驶压力水平进行分类。实验结果表明,本文提出的混合算法不仅有效地消除了高维特征向量中的冗余信息,还提升了分类准确率。     

基于S变换和弹性神经网络的电能质量扰动分类

提出了基于S变换和弹性BP神经网络结构(RPROP)的电能质量扰动自动分类方法。通过S变换对电能质量扰动信号进行时频分析,有效实现对各种扰动信号时频特征量的输出,并确定特征量的最优组合来增加弹性BP神经网络分类的精度。同时研究了在不同噪声条件下弹性BP神经网络分类的敏感度。测试结果显示,该方法能有效地对电能质量扰动信号进行分类。     

基于惯性信号与肌电信号的手势识别方法

为解决人体表面肌电信号(EMG)误差较大导致手势识别准确率低的问题,提出了一种将手指尖与关节相对于腰部尾椎位置的惯性运动信号与手臂的EMG进行融合,提取新的手势特征集并利用改进禁忌搜索优化后的反向传播(BP)神经网络分类识别。实验结果表明,该特征集相比于传统的肌电特征集准确率提高了8.5%,优化后的BP神经网络相比于优化前准确率提高了12.33%,手势识别综合准确率可达99.75%。     

基于经验模式分解和BP神经网络的刀具状态监测方法

为提高刀具检测识别率,采用经验模式分解法分解不同状态刀具的切削声音信号,计算各信号分量的能量百分比,形成特征向量。利用三次样条插值方法对特征向量进行插值,插值后的特征向量保留了原始信号的所有特征成分,应用BP神经网络识别刀具的状态。实验结果表明:经验模式分解方法和BP神经网络相结合可以有效识别铣刀状态,平均识别率达86%。     

变异BPSO方法在情感生理信号特征选择中的应用

在情感状态识别中,往往会存在很多无关特征而影响识别的效果,因此进行特征选择是很有必要的。文章针对生理信号的情感状态识别及离散粒子群(BPSO)的缺点,采用变异的离散粒子群算法提取生理信号特征进行情感状态识别,显著地提高了平均正确识别率,并研究了粒子变异维数对识别正确率的影响。     

二进制粒神经网络及其在分类中的应用

为了提高分类器的正确识别率并降低特征选择的时间复杂度, 提出二进制粒神经网络框架.在该框架下,提出一种二进制粒神经网络分类算法.该算法通过二进制粒矩阵将特征空间进行最优约简,并利用基于BP的学习算法实现分类;将该算法在UCI数据集上进行测试,并与BP神经网络分类算法进行比较.仿真实验表明,二进制粒神经网络分类算法比BP神经网络分类算法分类正确率更高,泛化能力更强,是一种有效可行的分类算法.     

基于支持向量机的风电偏航回转支承故障诊断

针对风电回转支承故障样本少、信号微弱且不易提取的特点,提出一种基于小波能谱和支持向量机相结合的故障诊断方法。采用加速度信号的小波能谱与温度、扭矩信号组合构成特征向量,用支持向量机对正常、单个螺栓断裂、多个螺栓断裂3种状态进行分类识别,结果分类准确率都达到100%。样本不变,采用BP神经网络方法分类的准确率分别为84%、92%和80%。结果表明,支持向量机方法比BP神经网络更适用于风电回转支承的故障诊断。     

基于BP神经网络的海洋声学仪器信号识别方法

分析了几种常用海洋声学仪器信号的基本特征,提出一种基于误差反向传播(back propagation,BP)神经网络,以实现对信号特征参数进行分类、识别的方法.该方法采用短时傅里叶变换提取信号特征参数,运用Levenberg-Marquardt算法训练BP神经网络.以实测海洋声学仪器信号的特征参数进行训练后,采用实测和仿真样本对BP神经网络的识别能力进行测试.实验结果表明,BP神经网络能够有效地区分不同海洋声学仪器的信号,识别准确率达到95%以上,且虚警率低于5%.该研究成果可用于识别海域中不同海洋声学仪器,检测海洋中声学仪器的工作状态.该识别方法对于其他海洋声信号的识别研究也有一定的参考价值.     

情感状态模糊识别的研究

相比人脸和语音表情识别,生理信号能更客观地反映人们的情感状态.基于生理信号的情感计算研究越来越引起人们的关注.针对情感状态具有模糊特性,提出应用模糊理论从生理信号中选取特征向量进行分类识别.与其他分类方式相比,采用模糊分类识别研究更有助于其他学科的研究人员对情感发生机理的理解和深入研究.比较模糊理论与其他分类方式的识别结果,实验结果表明模糊识别效果总体与其他方式差距不大,但对不同的状态识别效果差距较小.     

多方法融合的EEG信号特征提取及分类研究

在对EEG信号进行深入分析的基础上,将小波、分形和统计三种方法相结合,提出一种多方法融合的EEG信号分类特征提取方法.应用小波对EEG信号去噪,并对去噪重构后的EEG信号进行分解,提取各尺度空间上的平均高频系数作为第一部分EEG分类特征,在多尺度下对去噪重构后EEG信号进行多重分形分析,依据EEG数据的特点和分类的需要,提取相关多重分形谱参数作为第二部分EEG分类特征;根据EEG信号的特点,提取相关统计特征作为第三部分EEG分类特征;针对上述提取特征,使用BP神经网络作为分类器,结合EEG信号的自身特点和分类结果,选择确定最终的EEG分类特征,完成了EEG信号的分类.并通过比较说明了本文方法的优势,提高了EEG分类的精度.     

基于BP神经网络的石漠化遥感影像分类方法的探讨

以由DEM数据提取出的坡度、地形特征信息与TM遥感影像的光谱信息相结合,应用BP神经网络方法进行石漠化遥感影像分类。并对比了BP神经网络分类法、ISODATA分类法、最大似然法三种分类方法。结果表明BP神经网络分类法有效地提高了石漠化信息的遥感分类精度。     

基于Adaboost-BP神经网络的图像情感分类方法研究

面对图像迅速增长的局面和用户检索图像的要求,依靠先进的技术提取图像蕴含的情感语义并对其分类正是当前各行业急需解决的问题.为此,以自然风景图像为例,提出了一种基于Adaboost-BP神经网络的图像情感语义分类方法,通过OCC情感模型描述图像的情感,使用Adaboost算法组合15个BP神经网络弱分类器的输出,构建强分类器,旨在提高图像情感语义分类的效率.使用百度图片频道上下载的600张自然风景图像进行训练和测试,实验通过与BP神经网络方法测试结果相比较,取得了良好的分类效果,可为更多类型的图像情感自动分类打好基础,具有一定的实用价值.     

基于小波包的开关电流电路故障诊断

为提高开关电流电路故障诊断的精度,提出了一种基于小波包优选和优化BP神经网路的开关电流电路特征抽取与识别方法.首先对开关电流电路原始响应信号进行多层次的小波包分解,接着计算N层分解后的归一化能量值,以特征偏离度作为评价选择最优小波包基,构建最优故障特征向量,最后将提取的最优故障特征通过遗传算法优化的BP神经网络进行分类.该方法以实例电路进行验证,结果表明所有的软故障均得到了有效的分类,说明了该方法在开关电流电路故障诊断中的优越性.     

基于粗神经网络的语音情感识别

语音情感识别是从语音信号中提取一些有效的声学特征,然后利用智能计算或者识别的方法对话者的情感状态进行识别。介绍了国内外在该领域中关于语音情感数据库、特征提取、识别方法的研究现状。基于对该领域现状的了解,发现特征提取对识别率有着非常大的影响。录制了1050句语音,每句语音提取了30个特征,从而形成了一个1050×30的数据库。提出了用粗糙集理论中的信息一致性对数据库中的30个特征进行化简,最后得到了12个特征。用神经网络中的BP网络对话者的情感状态进行识别,最高识别率达到了84%。从实验结果发现不同的情感用不同的方法识别结果更好。     

混合蛙跳算法神经网络及其在语音情感识别中的应用

该文将混合蛙跳算法(SELA)优化方法应用于人工神经网络训练中,对6种语音情感进行了语音情感特征的分析与识别。研究了谐波噪声比特征随情感类别的变化特性。利用混合蛙跳算法训练随机产生的初始数据优化神经网络的连接权值,快速实现了网络收敛。实验比较了BP神经网络、RBF神经网络和SFLA神经网络的语音情感识别性能。结果表明,SFLA神经网络的平均识别率分别高于BP神经网络和RBF神经网络4.7%和4.3%。     

基于关键词学习的文本分类方法

提出一种基于关键词学习的文本分类方法.采用LDA主题模型抽取文本的关键词,通过关键词的词袋构造文本的特征矩阵并进行PCA降维,将低阶特征矩阵输入由卷积神经网络和BP神经网络的混合网络中对文本分类进行学习.为提高文本分类效果,引入与BP神经网络同构的深度神经网络对BP神经网络的初始权值进行初始化.在多数据集上的实验表明,本文方法明显提高文本分类的准确率.     

基于小波变换与PSO-BP神经网络的电能质量扰动分类

针对传统BP算法采用梯度下降算法存在的易陷入局部极小、收敛速度慢等缺点,本文提出了一种基于小波变换和PSO-BP神经网络的电能质量扰动分类方法。用PSCAD/EMTDC仿真几种典型的电能质量扰动,并利用小波变换进行多尺度分解,得到各尺度上信号的能量特征,输入PSO-BP神经网络,实现扰动的分类。仿真结果表明该方法较BP网络收敛迅速,容易达到训练要求,同时该方法具有分类速度快,精确度较高等优点.     

基于压力信号的小波神经网络往复泵故障诊断

为有效提取往复泵工作时非平稳时变信号中的故障特征和将故障特征准确分类,提出以泵缸内的压力作为系统特征信号来提取故障特征向量的方法.将小波包分解的"频率-能量-故障识别"模式诊断方法引入泵阀工作状态监测中,通过改进的BP神经网络进行故障诊断.试验确定了网络的初始值,即选择学习率初始值为1.5、惯性因子为0.6、网络结构为3层的BP网络,其中隐含层的节点数为19个,即网络的结构是8-19-3.结果表明,该法降低了对原始信号处理的难度,且各阀箱内的压力之间无相互影响.该技术已应用于某船载系统的往复泵实时故障诊断中,实验验证了其有效性.     

基于BP神经网络的入侵检测系统的特征选择

随着各种入侵和攻击网络工具的出现,入侵检测成为网络管理的关键组成部分。特征选择能够有效地提高机器学习与规则提取算法性能。本文设计了一种基于遗传神经网络的入侵检测系统,采用基于多种改进的遗传算法特征选择方法,实验结果表明不同改进的遗传算法特征选择对BP神经网络的分类正确率有一定的影响。